[发明专利]风力发电用风电变桨系统的电池箱及其温控方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电风电变桨系统，具体地说，涉及一种风力发电用风电变桨系统的电池箱及其温控方法。

背景技术

电力是日常生产和生活中不可缺少的能量形式。传统的火力发电不但要消耗大量的化石资源，而且会排放大量的温室气体；核能发电虽然不排放温室气体，但非常危险，一旦出事故，就会对环境造成不可逆转的破坏，所以各国近年来都在大力发展以风力发电为代表清洁能源。

变桨系统是风机整机内的重要部件，它的作用是通过调整风机桨叶的迎风角度以改变轮毂的转速，在平时可以优化风机整机的发电效率，如果风机发生部件故障或者风速过快，其又可以利用失速原理使桨叶达到顺桨位置而停机，从而避免飞车事故。变桨系统的后备电源(电池)安装在电池箱内，但是因为变桨系统经常运行在户外温度恶劣的条件下，电池在低温或者高温下工作容易发生故障，而且对电池寿命的影响很大因此需要对电池箱的温度进行控制。

在风力发电机组的运行过程中，机组的故障是影响机组可利用率的关键因素，而且风力发电机组一般安装在野外，环境恶劣，给机组的维修带来了极大的困难。高空作业也增加的维修的难度，因此降低机组的故障率是保证风力发电厂效益的重点工作。风力发电机组的故障中由电器原因造成的占很大比重，因此需要采取可靠的技术来降低机组的故障隐患。

在现有技术中，通常采用加热器进行加热，采用箱体本体散热或者风扇以及半导体制冷器的方式进行散热。采用加热器进行加热，如果加热器控制回路失效或者加热器损坏的话，会导致加热器不能工作或者一直工作情况发生，有很大隐患。采用箱体本体散热则散热效果不理想，在高温环境下散热效果达不到预期要求；风扇散热会使柜体的密封性降低，导致灰尘进入箱体，容易造成故障；半导体散热技术时最新的散热技术，但是半导体制冷器相对体积比较大，而且半导体制冷器作为一种电器，本身会存在一定的故障率。

发明内容

本发明提供了一种风力发电用风电变桨系统的电池箱及其温控方法，通过相变材料实现电池箱的无源储热制冷，降低了电能的消耗，材料和柜体本身免维护，达到了节能、提高提高蓄电池可靠性及延长寿命的目的。该电池箱仅靠箱体本身对蓄电池进行保护，符合机柜产品的通用条件、防护等级等要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种风力发电用风电变桨系统的电池箱的温控方法，采用相变材料作为风电变桨系统电池箱的温控材料，所述相变材料封装于一封装体内并安装在电池箱内；所述相变材料为多种有不同相变温度的相变材料，相变温度特性为一个要求的范围值，以实现柜内的制冷和储热两个功能。

所述电池箱采用具有隔热涂层的柜体壁，并设计有隔热保温层。

根据风电变桨系统用电池箱内的电池配置，计算出柜内发热功率，并根据风电变桨系统相变材料电池箱的应用环境和该电池箱内的电池的体积确定所使用的相变材料的使用比例和重量。

储热用相变材料，通过相变材料的搭配使用，使相变材料表现出来的相变温度特性为8-13℃；制冷用相变材料，通过相变材料的搭配使用，使相变材料表现出来的相变温度特性为18-32℃。

一种风力发电用风电变桨系统的电池箱，所述电池箱，包括：

一箱体，该箱体内设置温控装置；

相变材料封装体，所述封装体具有一高分子材料封闭外壳，该封装体内装设相变材料；该相变材料封装体装设于箱体内。

所述箱体内壁使用高性能的隔热材料涂层和高性能隔热材料组成的保温层。

所述电池箱内有用于安装相变材料和电池的支架。

本发明的有益效果是：通过相变材料实现无源的温度控制(制冷、储热)，材料和柜体本身免维护，达到了节能、提高蓄电池可靠性及延长其寿命目的。该电池箱仅靠柜体本身对内部的蓄电池进行保护，符合机柜产品的通用技术条件、防护等级要求。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中电池箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的风力发电用风电变桨系统的电池箱，所述电池箱，包括：一箱体1，该箱体内设置温控装置(图中未示)；相变材料封装体2，所述封装体具有一高分子材料封闭外壳，该封装体内装设相变材料；该相变材料封装体装设于箱体内。所述箱体1内壁使用高性能的隔热材料涂层和高性能隔热材料组成的保温层3。所述电池箱内有用于安装相变材料和电池的支架(图中未示)。